книги из ГПНТБ / Вальщиков Н.М. Расчет и проектирование машин швейного производства

Кроме того, на модуль радиуса ролика накладывают еще одно условие: он не должен быть меньше половины радиуса основной шайбы кулачка (рис. V.5, б), т. е.

Таким образом, из указанных двух значений р окончательно выбирают наименьшее. Величину p m l n нетрудно определить гео­ метрически по трем точкам В, В' и В" окружности с центром М.

2. КОПИРНЫЙ ДИСК ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КАРЕТКИ ПУГОВИЧНОЙ МАШИНЫ-ПОЛУАВТОМАТА 295 кл. ПМЗ

Технологический процесс пуговичного полуавтомата при при­ шивании пуговицы с четырьмя отверстиями происходит за 21 укол иглы. Десять уколов машина производит в первую пару отверстий пуговицы. При этом пуговица остается неподвижной, а игла, совершая поперечные отклонения, поочередно попадает в отвер­ стия пуговицы. Затем пуговица вместе с материалом перемещается в сторону работающего и уколы иглы приходятся на вторую пару

строчки. После выполнения 21 укола машина автоматически оста­ навливается, а пуговица и изделие перемещаются в первоначаль­ ное исходное положение при верхнем положении иглы.

Этот полуавтомат имеет механизмы иглы, челнока, нитепри­ тягивателя, подачи ткани с пуговицедержателем, отклонения (качания) иглы и выключения. Швейная головка полуавтомата аналогична машине 22 кл. ПМЗ.

Перемещение пуговицы с изделием после 10 уколов и возвра­ щение их в исходное положение осуществляет кулачковый меха­ низм; в качестве кулачка здесь применен пазовый копирный диск. Во внутренний паз копирного диска 1 (рис. V.6), расположенного сбоку машины на оси Ои входит ролик 2 верхнего рычага толка­ теля 3 длиной 40 мм, который вращается (качается) вокруг непод­ вижной оси О2. Нижний конец толкателя жестко соединен с кули­ сой 4, выполненной в форме открытого паза, в котором располага­ ется сухарик 6. Стержень 7, прикрепленный к каретке 8 с помощью шарнира 5, соединен с сухариком 6. При опускании сухарика 6 по стержню 7 ход каретки 8 увеличивается, а при подъеме умень­ шается.

При вращении распределительного вала, на котором насажен копирный диск, в нужный момент времени происходит перемещение каретки по горизонтальной оси на заданную величину или на шаг t, равный расстоянию между отверстиями пуговицы 9. Для пуговицы средних размеров t = 5 мм.

Спроектируем профиль паза копирного диска, обеспечивающий требуемое перемещение каретки. При перемещении каретки из начального положения В0 в конечное Вк (В0ВК = t) центр ролика

220

Чтобы не снижать производительность машины и обеспечить непрерывную работу механизма иглы, каретка должна переме­ ститься за время выполнения одного стежка, так как при один­ надцатом проколе^пуговица с изделием должна передвинуться на

7

Рис. V.6. Схема механизма каретки пуговичного полу­ автомата 295 кл. ПМЗ

новое место. Перемещение каретки возможно, когда игла находится вне материала, поэтому угол срабатывания кулачка фр должен

В соответствии с циклограммами машин челночного стежка пере­ мещение материала происходит за 1/3 цикла работы шьющих механизмов. Таким образом, в нашем случае рабочий угол копир­ ного диска, рассчитанный на одно перемещение пуговицы с изде­ лием, составит

ф р = - 1 - ф 0 = 2 о 5 0 ' . _

221

Время Т р а б (вс) срабатывания кулачкового механизма при п об/мин главного вала полуавтомата равно 1/3 времени цикла

го т№

О'г

Рис. V.7. Проектирование паза копирного диска ме­ ханизма каретки

метим путь центра А ролика толкателя, а затем спроектируем

Для выполнения разметки пути толкателя необходимо выбрать закон движения его. Так как в швейных машинах и машинахполуавтоматах большое значение имеют силы инерции, то в качестве закона движения принимаем закон изменения уско­ рений.

В данном случае выбираем кривую ускорения s, изменяющуюся по синусоиде (см. рис. V.3, с). Затем известным методом графи­ ческого интегрирования получаем диаграммы скоростей s и пере­ мещений s ролика толкателя в функции угла поворота ср копирного

222

диска или времени t, разбивая ось абсцисс, например, на шесть частей. При вращающемся толкателе удобнее иметь вместо перемеще­ ний s углы ф поворота толкателя относительно оси качания 0 2 . Задаваясь изменением ф также по синусоидальному закону, получаем идентичные диаграммы и гр, разница будет только в масштабах, которые можно найти по ранее приведенным формулам.

Имея диаграммы пути и скорости толкателя, указанным ранее способом строим овальную кривую и определяем положение точки

шайбы теоретического профиля, т. е. центра паза копирного диска (рис.У.7).

использовать метод обращенного движения. Зададим оси 0 2 вращение вокруг оси Ох в сторону, обратную вращению копир­

ветственно диаграмме s, получая точки 02, / — 5 , О'г- Затем из центра Ох радиусом ОхАх проводим по часовой стрелке дугу. После этого из точки 1 делаем на этой дуге засечку длиной I и получаем точку Г центральной линии паза копирного диска. Для получения точки 2' на профиле кулачка производим аналогичные построения, т. е. на

Следующий профиль строят аналогично.

После этого указанным ранее способом определяют или выби­ рают радиус ролика и методом обкатки строят практический (реаль­ ный) паз на копирном диске.

В целях упрощения изготовления профиля кулачка копирного диска сложную кривую профиля разбивают на ряд сопряженных друг с другом окружностей.

Для получения нужного числа стежков за один оборот копир­ ного диска необходимо обеспечить определенное передаточное

на каждую из них.

Передача движения здесь осуществляется червячной парой, состоящей из однозаходного червяка, расположенного на главном валу, и червячного колеса с числом зубьев 42, закрепленного на валу копирного диска.

223

3. КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ ПОПЕРЕЧНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ИГЛЫ ПОЛУАВТОМАТА 59А кл. ПМЗ

Полуавтомат 59А кл. применяют для обвивки стойки пуговицы однониточными цепными стежками. Обвивку стойки пуговицы осуществляют за счет колебательного движения иглы в попереч­

игловодителя. Рамка игловодителя качается (вращается) относи­ тельно вертикальной оси, имеющей два центра—сверху 9V снизу 11.

Игла 12 входит в отверстие игольной пластинки при повороте главного вала на угол 80° и выходит из нее при повороте главного вала на угол 280°. Поперечные перемещения игла начинает после подъема ее над каркасными нитями стойки пуговицы, чему соот­ ветствует угол поворота главного вала 300°, а заканчивает их при угле 60°. Таким образом, рабочий ход рамки игловодителя осу­ ществляется за период 120°, что составляет 1/3 полного цикла работы механизмов машины.

Для сообщения поперечных движений игле в полуавтомате 59А кл. применен плоский кулачковый механизм коромыслового типа. Профиль паза кулачка обеспечивает обвивку стойки пуго­ вицы за 21 (/—21) стежок при повороте диска на 180° (рис . УДб) . Следовательно, каждое перемещение иглы (цикл) происходит при

224

повороте диска (кулачка) на угол <р = 180721, если считать, что он вращается равномерно.

Рассмотрим вопросы проектирования наружного профиля па­ зового кулачка, служащего для поперечных отклонений иглы. Как уже указывалось, при проектировании профиля кулачка задают или выбирают:

1) кинематическую схему механизма с размерами звеньев

икоординатами неподвижных осей и направляющих;

2)радиус г0 основной шайбы профиля кулачка, а также ролика толкателя;

3)закон движения рабочего звена (в нашем случае иглы), который задают обычно в виде диаграммы пути, скоростей или уско­

рений в функции углов ф поворота кулачка или времени t;

4) направление вращения кулачка, которое должно быть согла­ совано с направлением движения рабочего звена (иглы).

Прежде чем непосредственно перейти к построению профиля кулачка, необходимо по закону движения иглы найти перемещение центра А ролика толкателя. Для этого разбиваем путь иглы на несколько отрезков и строим схему механизма для этих положе­ ний, получая разметку пути толкателя (на рис. V.8, а показано лишь одно положение механизма).

Имея разметку пути центра А ролика толкателя, строим диа­ грамму его пути (рис. V.9, а). По оси абсцисс откладываем углы ф

зуем метод обращенного движения. Кулачку и толкателю задаем вращение с угловой скоростью —сок вокруг оси О х (рис. V.9, б) в сторону, обратную истинному вращению. При этом кулачок станет

Рассмотрим построение профиля кулачка (рис. V.9, б). Из произвольно выбранной точки Ог в масштабе kt проводим радиу­ сом г0 окружность основной шайбы профиля центра паза кулачка. Затем по выбранным или заданным размерам у и х наносим на схему неподвижную точку 02 —ось вращения толкателя. Из этой точки длиной коромысла h делаем засечку на проведенйой ранее

Далее, начиная от радиуса 0Х02, откладываем угол—Ф поворота кулачка в обращенном движении и на окружность радиуса ОхОг наносим точки /—16 и т. д., которые соответствуют разметке оси абсцисс диаграммы пути толкателя.

П 15 16 <?,t

16 f,t

Рис. V.9. Проектирование и анализ пазового кулачка попе­ речных отклонений иглы полуавтомата 59А кл.

водим окружности радиусом ролика р, которые соединяем плав­ ной кривой. Аналогичные построения производим и для всех

По заданной схеме механизма производят разметку пути ролика толкателя в функции угла ф поворота кулачка и времени t, кото­

226

встречи с осью ординат диаграммы скоростей. Из точек 11', 12', 13', . . . пересечения этих лучей с осью ординат проводят гори­ зонтальные линии параллельно оси абсцисс до встречи с соот­ ветствующими ординатами точек 11—16, расположенных на оси абсцисс. Затем эти точки соединяют плавной кривой.

По диаграмме скоростей аналогично строят диаграмму танген­ циальных ускорений а\ (рис. V.9, г), выбрав сначала полюс Р2 на расстоянии Я 2 и проведя из него лучи параллельно касательным

11", 12", 13" и т. д.

Нормальное ускорение центра ролика толкателя определяется по известной формуле

ttA~ 02А ~ h

Полное ускорение точки А

где пк — частота вращения кулачка в об/мин; <р — угол поворота кулачка в град, соответствующий длине / отрезка по оси абсцисс в мм.

Если для проектирования профиля кулачка задана диаграмма ускорений, необходимо методом графического интегрирования построить диаграммы скоростей и пути ролика толкателя. Гра­ фическое интегрирование выполняют в порядке, обратном гра­ фическому дифференцированию.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВ МЕХАНИЗМА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ МАТЕРИАЛА К0РОТКОШ0ВНЫХ ПОЛУАВТОМАТОВ С ПОМОЩЬЮ ЭВМ

Применение электронно-вычислительных машин (ЭВМ) поз­ воляет конструктору значительно сократить время на проектиро­ вание механизмов, выполняющих различные виды строчки. Кроме того, при малых перемещениях рабочих органов аналитический метод позволяет значительно повысить точность расчета.

В данном параграфе приведена методика расчета теоретического профиля кулачков механизма транспортирования короткошов-

ных полуавтоматов 229А и 220 кл., разработанная В. П. Полу-

Сначала рассмотрим кинематическую схему механизма транс­ портирования и введем необходимые обозначения конструктив­ ных и кинематических параметров этого механизма в выбранной системе координат.

Кинематическая схема меха­ низма изображена на рис. V. 10. Материал фиксируется специаль­

Рис. V.10. Кинематическая схема механизма транспортирования материала

ленным в ней камнем в продольные перемещения звена / . От паза кулачка Я движение через угловой рычаг 3—4, шатун 2, коро­ мысло 7, звено 8 передается коромыслу 9, которое поворачивает звено / вокруг звена 6.

Таким образом, рисунок строчки обеспечивается сложением двух движений — продольного и поворотного. Эти движения зада­ ются профилями кулачков £ и Я . От правильности проектирова­ ния этих профилей зависит точность воспроизведения рисунка закрепки.

Для определения расчетных параметров расположим оси коор­

коромысла 5, а ось г являлась третьей осью правой системы коор­ динат.

Введем обозначения: 1г — длине звена / от оси звена б до оси иглы (/х в начальном положении совпадает с осью у); а, Ь, с, Ц — соответственно длины звеньев 2, 3, 4 и 7; е —• расстояние между осями вращения звеньев 7 и 3; f — расстояние от оси гдо плоскости движения звена 7; g — расстояние от оси х до плоскости движения

228

звена 3; l2 — расстояние от оси у до плоскости движения оси

и центром вращения кулачка П в начальном положении коро­

уколов иглы, необходимое для образования закрепки; 6Б и 9П —

229